Giáo án vật lý - Tiết 9:dao động tắt dần và dao động cưỡng bức

Tiết 9: DAO ĐỘNG TẮT DẦN VÀ DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC (Tiết 1: Sự cộng hưởng và Sự tự dao động) I. Mục đích yêu cầu: - Hs nắm được thế nào là sự cộng hưởng, đặc điểm, mức độ lợi hại của sự cộng hưởng. Thế nào là sự tự dao động. * Trọng tâm: Sự cộng hưởng. * Phương pháp: Pháp vấn, diễn giảng II. Chuẩn bị: HS xem Sgk. III. Tiến hành lên lớp: A. Ổn định: B. Kiểm tra: Trình bày về dao động cưỡng bức: định nghĩa, các đặc điểm? C. Bài mới. PHƯƠNG PHÁP NỘI DUNG III. * Hs nhắc lại ở bài trước, hiện tượng cộng hưởng xảy ra khi nào? (Khi tần số của lực cưỡng bức bằng tần số riêng của hệ) => Định nghĩa? III. Sự cộng hưởng 1. Định nghĩa: Cộng hưởng là hiện tượng biên độ dao động cưỡng bức tăng nhanh đột ngột đến một giá trị cực đại kế hoạch tần số của lực cưỡng bức bằng tần số riêng của hệ. * GV hướng dẫn thí nghiệm như hình vẽ Sgk: gồm con lắc có quả nặng m gắn cố định, A có tần số riêng là f0. Con lắc A được nối với con lắc B có quả nặng M (M>>m) có thể di động, B có tần số f thay đổi được tùy theo vị trí của M, bằng một lò xo mềm L. - Khi B dao động, B tác dụng một lực cưỡng bức thông qua lò xo làm A dao động. - Thay đổi vị trí M trên thanh B làm f thay đổi: Khi f ~ f0  A có biên độ cực đại f< f0  A có biên độ giảm rất nhanh. Vậy: khi lực cản của không khí là không đáng kể và f~f0 thì xảy ra hiện tượng cộng hưởng. 2. Thí nghiệm: Hs xem Sgk trang 23 - Gắn vào A một tấm chắn N (tăng lực cản của không khí), cho dao động cưỡng bức với f ~ f0  nhưng A lại có biên độ nhỏ hơn nhiều khi chưa gắn tấm chắn N  như vậy hiện tượng cộng hưởng không còn rõ nét. 3. Đặc điểm: Để có sự cộng hưởng rõ nét thì lực ma sát phải nhỏ (lực cản của môi trường phải nhỏ) 4. Ứng dụng: - Ứng dụng làm hộp cộng hưởng - Làm tần số kế. - Thiết kế xây dựng. IV. * GV hỏi HS: Để duy trì dao động cho con lắc đồng hồ (lọai đồng hồ dây cót) người ta thường làm gì mà không cần tác dụng của ngoại lực? (bằng việc tích lũy năng lượng vào dây cót, năng lượng tích lũy này được dùng để bù vào năng lượng đã tiêu hao do ma sát). * Chú ý: ở dao động cưỡng bức thì tần số của dao động là tần số của lực cưỡng bức, biên độ phụ thuộc vào lực cưỡng bức. Còn ở sự tự dao động thì f và A vẫn giữ nguyên khi hệ dao động tự do. IV. Sự tự dao động: 1. Định nghĩa: Sự dao động được duy trì mà không cần tác dụng của ngoại lực được gọi là sự tự dao động. Ví dụ: Một hệ như chiếc đồng hồ quả lắc gồm: vật dao động (con lắc), nguồn năng lượng (hệ thống dây cót), cơ cấu truyền năng lượng (hệ thống bánh răng…) được gọi là hệ tự dao động. 2. Đặc điểm: Trong sự tự dao động, thì tần số và biên độ luôn là không đổi. D. Củng cố: Nhắc lại định nghĩa, đặc điểm của sự cộng hưởng và sự tự dao động. E. Dặn dò: - BTVN: 4 – Sgk trang 25, Bài tập SBT - Chuẩn bị tiết sau “Bài tập”